تولید بار خانگی یا اقتصادی باید مقرون به صرفه باشد. اکسترودر برای ساخت فیلامنت خودتان تنظیم غلتک فشار

یکی از جدیدترین پیشرفت ها در دستگاه های پرینت سه بعدی، ظهور اکسترودرها است. نه، ما در مورد هد چاپ پرینترهای FDM صحبت نمی کنیم، اگرچه اینها نیز اکسترودر هستند، بلکه در مورد دستگاه های رومیزی قابل حمل برای تولید خانگی میله های پلاستیکی صحبت می کنیم.

اکسترودر دقیقا چیست؟ این وسیله ای است برای تشکیل محصولات با ذوب یا مایع کردن مواد مصرفی و فشردن جرم از طریق سوراخی با شکل خاص. در واقع چرخ گوشت معمولی نوعی اکسترودر است.

دقیقاً این "چرخ‌های گوشت" هستند که برای تولید صنعتی میله‌های چاپ سه بعدی استفاده می‌شوند. علاوه بر این، طراحی چنین دستگاه‌هایی بسیار ساده است: گرانول‌های پلاستیکی در یک قیف ریخته می‌شوند و با استفاده از یک پیچ (معروف به "پیچ ارشمیدس") به داخل یک لوله گرم یا "آستین" منتقل می‌شوند. در پایان سفر کوتاه، پلاستیک تقریباً تا نقطه ذوب گرم می شود و توسط یک پیچ از سوراخ گرد در "سر" عبور می کند و یک نخ را تشکیل می دهد. سپس نخ خنک می شود و روی یک ماسوره پیچیده می شود. هیچ چیز پیچیده ای به نظر نمی رسد. پس چرا شروع به ساختن نخ در خانه نکنید؟

کاملا امکان پذیر است. برای چی؟ فقط به این دلیل که گرانول های همان پلاستیک ABS بسیار ارزان تر از یک میله تمام شده با همان وزن هستند. چقدر؟ خودتان مقایسه کنید: هزار تا یک و نیم روبل برای یک قرقره تمام شده با یک کیلوگرم نخ یا 50-70 روبل به ازای هر کیلوگرم گرانول پلاستیکی.

علاوه بر این، شما این فرصت را خواهید داشت که فرآیند را کنترل کنید. شما هرگز نمی دانید چه کسی برای کاهش هزینه ها چه چیزی را با مواد مصرفی مخلوط می کند؟ در نهایت، شما این فرصت را خواهید داشت که مواد مختلفی را آزمایش کنید که در دنیای پرینت سه بعدی "عجیب" تلقی می شوند، اما در واقعیت اغلب درست زیر پای شما دراز می کشند. به عنوان مثال، همان PET را در نظر بگیرید که تقریباً تمام بطری های پلاستیکی نوشیدنی از آن ساخته می شوند. این هم یک ماده مصرفی رایگان است و هم راهی برای بهبود محیط زیست.

یک اکسترودر را می توان از مواد ضایعاتی ساخت، اما محبوبیت روزافزون چنین دستگاه هایی منجر به ظهور مدل های تجاری نیز شده است. امروز ما به شناخته شده ترین راه حل ها نگاه خواهیم کرد و بعداً جزئیات ساخت اکسترودر با دست خودمان را در ویکی خود منتشر خواهیم کرد.

فیلابوت

معروف ترین برند موجود در بازار که با خط اکسترودر و سنگ شکن پلاستیکی ارائه می شود. بیشتر در مورد سنگ شکن بعدا.

اولین مدل این شرکت اکسترودر اصلی Filabot بود - دستگاهی نسبتاً زیبا به اندازه یک واحد سیستم کامپیوتری. به گفته سازندگان، این دستگاه قادر به تولید نخ از ABS، PLA و HIPS و حتی با امکان افزودن فیبر کربن است. علاوه بر این، امکان افزودن رنگ نیز وجود دارد. بهره وری دستگاه بالاست و در پنج ساعت کارکرد به 1 کیلوگرم پلاستیک یا حدود 45 متر میله در ساعت می رسد. به عبارت دیگر، این دستگاه می‌تواند سریع‌تر از یک چاپگر FDM معمولی که می‌تواند از آن استفاده کند، انبار تولید کند.

و در اینجا یک مشکل کوچک به وجود می آید، اگرچه حیاتی نیست: در چنین سرعت اکستروژن، خوب است که دستگاه را به یک فن مجهز کنید تا پلاستیک را در خروجی خنک کند، در غیر این صورت ممکن است نخ تحت وزن خود کشیده شود یا به هم بچسبد. متأسفانه توسعه دهندگان این مشکل را به خود زحمت ندادند و ظاهراً معتقد بودند که اکستروژن از روی میز تا کف با زمان کافی برای خنک شدن قبل از چرخاندن انجام می شود ...

یک مشکل جدی تر هزینه اکسترودر است - نه بیشتر و نه کمتر از 900 دلار. در تلاشی سرگرم کننده برای کاهش هزینه دستگاه، این شرکت تصمیم گرفت به استراتژی بازاریابی خود پایبند بماند و Filabot Wee را پیشنهاد داد. این مدل به جز قاب چوبی تفاوت چندانی با مدل اصلی ندارد اما قیمت آن 750 دلار است. در نهایت، گزینه خرید Filabot Wee به عنوان یک کیت با قیمت 650 دلار وجود دارد.

Filastruder

Filastruder توسط چند وسواس فیلامنت ( ویدیو را ببینید) توسط دانش‌آموزان صنعت‌کار به نام‌های تیم المور و آلن هاینس از دانشگاه فلوریدا در یک پروژه بسته، سپس با موفقیت در بین سازندگان سه بعدی وسواس مشابه آزمایش شد و در نهایت در Kickstarter به صورت آماده به عنوان جایگزین ارزان‌تری برای اکسترودرهای Filabot ارائه شد. قیمت این دستگاه فقط 300 دلار است.

عملکرد Filastruder در مقایسه با Filabot با قیمت نسبت معکوس دارد و در 12 ساعت کارکرد به حدود 1 کیلوگرم پلاستیک می رسد. اما همانطور که قبلاً اشاره کردیم، سرعت کار Filabot برای چاپ خانگی بسیار زیاد است. برای نیازهای یک مشتاق، عملکرد Filastruder کاملاً کافی است و قیمت پایین تر یک مزیت قطعی خواهد بود. Filabot برای استفاده توسط گروه های سازندگان یا به عنوان منبع درآمد مناسب تر است. چرا که نه؟ چهار تا پنج کیلوگرم نخ در روز در صورت وجود خریدار می تواند به مقدار خوبی تبدیل شود.

اکسترودر لیمن

در واقع همه چیز از کجا شروع شد. یک بازنشسته 83 ساله متواضع از ایالت واشنگتن (که اتفاقاً در ساحل مقابل پایتخت ایالات متحده است) تصمیم گرفت به جوانان نشان دهد که چیست. و با این حال او موفق شد! آقای هیو لیمن با یک اره منبت کاری اره مویی، مته، پیچ گوشتی و استعداد، یک دستگاه اکستروژن میله ساخت. خوب، بسیار خوب: شاید او محرک نبود، زیرا این ایده برای مدت طولانی در هوا وجود داشت، اما این هیو بود که یک نصب ساده و قابل استفاده ایجاد کرد و نقشه ها را در مالکیت عمومی پست کرد، که در حال حاضر او را به قهرمان در میان سازندگان سه بعدی

به هر حال، این مرد جوان دیگر فهرستی از شایستگی های جالب، هرچند کم شناخته شده ندارد. به عنوان مثال، در دهه 70، او ریاست شرکت Ly Line را بر عهده داشت که حدود هشت سال قبل از ظهور اولین مک تولید انبوه، سعی در ترویج رایانه های قابل حمل به بازار داشت. درست است، این دستگاه "قابل حمل" 25 کیلوگرم وزن داشت... اما آیا این ایده درست بود؟ بنابراین این بار، هیو لیمن، که قبلاً بازنشسته شده بود، اشتباه نکرد.

همانطور که مشخص است، هیو به چاپ سه بعدی علاقه مند شد. او خود را یک مهندس تمام عیار نمی داند - او با وجود تحصیلات دانشگاهی هرگز از دیپلم خود دفاع نکرد. از سوی دیگر، استعداد بر بوروکراسی غلبه دارد. هیو با پرداختن به چاپگرهای سه بعدی به این نتیجه رسید که این فناوری خوب است، اما قیمت 30 تا 40 دلار برای هر کیلوگرم میله کمی آزاردهنده بود. پس از شنیدن در مورد مسابقه کارخانه دسکتاپ، یعنی «مسابقه برای کارخانه‌های دسکتاپ خانگی»، لایمن تصمیم گرفت که روزهای گذشته را کنار بگذارد.

شرط مسابقه ایجاد یک دستگاه تولید کننده از قطعات در دسترس عموم با هزینه کل کمتر از 250 دلار بود. لیمن به یک دلیل ساده اولین تلاش خود را به طرز درخشانی شکست داد: او هزینه قطعاتی را که خودش ساخته بود در نظر نگرفت و در نتیجه شرایط رقابت را نقض کرد و از هزینه مشروط فراتر رفت. پس از اصلاح سریع طرح، نسخه دوم اکسترودر Lyman متولد شد. نتیجه؟ پیروزی بی قید و شرط البته: حتی با در نظر گرفتن هزینه های انرژی، هزینه یک میله خانگی ساخته شده از گرانول چندین برابر کمتر از هزینه یک محصول "مارک" است. و اگر از مواد "لاشکن" استفاده می کنید ... صحبت از زباله:

Reclaimer Filabot

محدودیت اصلی اکسترودرها استفاده از گلوله برای تولید میله است. نه Filabot، نه Filastruder و نه اکسترودر Lyman قادر به هضم قطعات بزرگ پلاستیک نیستند. اینها ویژگی ها و محدودیت های طراحی هستند. اما پتانسیل اصلی اکسترودرهای خانگی دقیقاً در پردازش زباله های پلاستیکی است: بطری ها، بسته بندی ها و مدل های ساده ناموفق یا زباله های چاپ سه بعدی - قایق ها و تکیه گاه ها.

خوشبختانه، این مشکل را می توان به سادگی حل کرد: توسعه دهندگان Filabot در حال حاضر یک سنگ شکن پلاستیکی به نام Filabot Reclaimer را ارائه می دهند. این دستگاه فوق العاده دوستدار محیط زیست با قدرت یک نیروی انسانی است. به عبارت دیگر خردکن دستی است. این دستگاه پلاستیک را به ذرات کوچکتر از 5 میلی متر خرد می کند و زباله های پلاستیکی را به مواد خام قابل هضم برای اکسترودرها تبدیل می کند. قیمت نسخه: 440 دلار بله، ارزان نیست. اما مواد اولیه رایگان است. توسعه دهندگان به امکان پردازش ABS، PLA و HIPS اشاره می کنند.

به طور کلی، ایده دستگاه های میله سازی خانگی، از جمله بازیافت زباله های پلاستیکی، کاملاً جدید است. البته ظاهر چنین دستگاه هایی قابل انتظار بود - این یک توسعه کاملاً منطقی از مفهوم چاپ سه بعدی خانگی است. مانند هر ایده جدید، قیمت دستگاه های آماده بالا است، اما صنعتگران همیشه این فرصت را دارند که با دستان خود یک اکسترودر بسازند. خوشبختانه، نقشه های تمام دستگاه های ذکر شده در دسترس عموم قرار گرفت. البته اکسترودرها نوشدارویی نیستند. در کنار پتانسیل اقتصادی وسوسه انگیز، ارزش توجه به پیچیدگی های تکنولوژیکی تولید خانگی را دارد. همه انواع پلاستیک را نمی توان ذوب کرد: برای مثال، دور انداختن PLA راحت تر از بازیافت است. علاوه بر این، یک میله خانگی درصد نسبتاً زیادی از مواد رد شده را تولید می کند و بازیافت مکرر حتی پلاستیک مناسب به ناچار منجر به تخریب آن می شود.

با این حال، استفاده از گلوله های تازه مخلوط شده با پلاستیک بازیافتی می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های چاپ شود.

بیایید به این موضوع ادامه دهیم که چگونه رشته به منطقه ذوب (HotEnd) وارد می شود.

در عکس، اکسترودر کلاسیک Reprap جد تمام مکانیزم های چاپ سه بعدی برای افراد خانگی است.

شایان ذکر است که گیربکس (با نسبت حداقل 1:5) لزومابرای راندن فیلامنت با قطر 3.0 میلی متر مورد نیاز است. هدف گیربکس افزایش گشتاور روی شفت با کاهش سرعت چرخش است. به عبارت دیگر، قوی‌تر، اما کندتر می‌چرخد، و ما واقعاً به سرعت چرخش بالایی نیاز نداریم - پلاستیک باید زمان ذوب شدن داشته باشد.
اگر با یک میله 1.75 میلی متری یا حتی قطر کوچکتر سر و کار داریم، دیگر نیازی به ساخت جعبه دنده نداریم. اگرچه اگر از یک موتور بسیار ضعیف استفاده شود (مثلاً از یک چاپگر قدیمی اپسون که در ابتدا از آن استفاده کردم) ، گیربکس هنوز هم باید ساخته شود.

عکس دقیقاً چنین موتور و اکسترودری را نشان می دهد که بر اساس آن از قطعات چاپگرهای قدیمی ساخته شده است.

در چاپگرهای سه بعدی صنعتی، اکسترودر بسیار شبیه به نظر می رسد:

عکس قلب چاپگری از Stratasys را نشان می دهد - همان رفقای که فناوری چاپ با پلاستیک مذاب را اختراع کردند (و ثبت اختراع کردند).

البته گزینه های پیچیده تری نیز وجود دارد، اما اجرای آنها نسبتاً پیچیده است و بنابراین برای تولید مستقل (صنایع دستی) مناسب نیستند:

از آنجایی که پلاستیک 3 میلی متری به طور قابل توجهی (!) ارزان تر از گزینه های نازک تر است (و همچنین رایج تر)، ما درایو را بر اساس رشته ضخیم تر می سازیم. و ما می توانیم پلاستیک 1.75 (و مشابه) را با این اکسترودر بدون هیچ مشکلی فشار دهیم. در این مورد، فقط تغییرات جزئی در هاتند مورد نیاز خواهد بود (در ادامه در این مورد بیشتر خواهد شد).

بنابراین.

ابتدا به یک موتور نیاز داریم. علاوه بر این، پله‌ای است و ترجیحاً دوقطبی است، در غیر این صورت باید کنترل‌ها را سرهم کنید. با تعداد پین ها می توانید آن را از تک قطبی (نوع دیگر استپر) تشخیص دهید. باید 4 عدد باشد در این صورت می توانید از درایور کنترل استاندارد (Pololu) استفاده کنید. نمودار چنین موتوری:

رنگ سیم ها می تواند کاملاً هر باشد، بنابراین ما با تستر بررسی می کنیم که سیم پیچ ها کجا هستند. با توجه به شروع/پایان سیم پیچ، این مورد را در هنگام اتصال موتور به صورت آزمایشی تعیین می کنیم.

در اصل، شما همچنین می توانید موتوری را که دارای 6 پایانه است وصل کنید - نکته اصلی این است که به درستی تعیین کنید که سیم پیچ ها کجا هستند، پس از آن به سادگی 2 سیم غیر ضروری وجود خواهد داشت که به سادگی می توان آنها را قطع کرد.

در این صورت، سیم های "زرد" و "سفید" بدون اتصال باقی می مانند.

شما می توانید چیزهای مفید زیادی را از چاپگرهای قدیمی استخراج کنید، اما موتورها به خصوص در چاپگرهای جوهرافشان جدید بسیار ضعیف هستند، بنابراین فقط برای استفاده با گیربکس هایی با ضریب دنده بسیار بالا مناسب هستند. در اینجا نمونه ای از این موتورها آورده شده است:

از بین این همه تنوع، فقط Epson EM-257 برای استفاده به عنوان درایو رشته مناسب است - فقط تعداد پین های مورد نیاز (4) و همچنین گشتاور کم و بیش خوب روی شفت را دارد. در اینجا چند موتور مشابه دیگر وجود دارد:

البته آنها برای هدف ما نسبتاً ضعیف هستند، و در حالت ایده آل، بهتر است از آنالوگ Nema17 استفاده کنیم (همان چیزی که در رپ اصلی استفاده می شود)، اما می توان آنها را در هر بازار رادیویی به قیمت یک پنی خریداری کرد یا از سخت افزار قدیمی انتخاب کرد. . به هر حال، شما نباید DSHI-200 شوروی را که در بین سازندگان ماشین ابزار بسیار محبوب است، به عنوان پایه اکسترودر در نظر بگیرید، زیرا آنها خیلی سنگین هستند که نمی توان آنها را به عنوان سر چاپ به اطراف کشید.

در میان موارد موجود در روسیه، می توان وب سایت فروشگاه Elektroprivod را برجسته کرد که آنالوگ Nema17 - FL42STH را به فروش می رساند. من موتورهای FL42STH47-1684A را برای چاپگر انتخاب کردم که نه تنها برای اکسترودر، بلکه برای راندن تمام محورها نیز عالی هستند.

اکنون به یک گیربکس نیاز داریم.

واضح است که هرچه ابعاد آن کوچکتر باشد، برای ما بهتر است - جرم کل هد چاپ کمتر خواهد بود و بر این اساس سرعت موقعیت یابی (و همچنین سرعت چاپ به طور کلی) بیشتر خواهد بود.

در ابتدا، قرار بود از یک موتور پله ای با گیربکس سیاره ای ساخته شده صنعتی استفاده شود، مانند زیر:

اما یافتن آن در روسیه با قیمت عادی به سادگی غیر واقعی است و در چین آنها با قیمت های مقرون به صرفه فروخته نمی شوند، بنابراین، مانند همیشه، ما همه چیز را به تنهایی انجام می دهیم.

برای خودم، من (در نهایت) گزینه ایده آل را تعیین کردم - یک گیربکس سیاره ای، که از یک پیچ گوشتی قدیمی بیرون کشیده شده، برای استفاده با موتور پله ای تبدیل شده است.

اهدا کننده در عکس چیزی شبیه به این است. و به شکل جدا شده چیزی شبیه به:

عکس مال من نیست، اما اساسا این گیربکس های سیاره ای تفاوت زیادی با یکدیگر ندارند. بنابراین، ما به دنبال یک پیچ گوشتی مرده هستیم و آن را از هم جدا می کنیم.

مانند قبل، ما به یک تراش هوشمند نیاز داریم که به ما کمک کند چرخ دنده درایو موتور پیچ گوشتی اصلی را روی استپر خود قرار دهیم. همچنین لازم است روکش محفظه یاتاقان شفت خروجی ماشین کاری شود. من بعداً عکس های نسخه خود را ارسال خواهم کرد (من باید اکسترودر تمام شده را جدا کنم). اصولاً می توان از روکشی که از آلومینیوم ماشینکاری شده است نقاشی کشید ، اگرچه ترنر معمولاً با توضیح ساده "روی انگشتان" در مورد آنچه دقیقاً می خواهیم از او بگیریم کافی است.

به نظر می رسد زمان آن رسیده است که دوربین را بردارید و یک عکسبرداری دقیق از تمام پیچیدگی های این فرآیند شروع کنید، در غیر این صورت اینترنت تصاویری که به طور ایده آل با توضیحات من مطابقت دارد تمام شده است.

چاپ بر روی یک چاپگر سه بعدی مدرن با استفاده از فیلامنت پلاستیکی به دست آمده از مواد مختلف انجام می شود. فیلامنت با کیفیت بالا برای چاپگر سه بعدی از مواد مصرفی مانند ABS، PLA، HIPS ایجاد می شود. استفاده از مواد اولیه با کیفیت بالا به تولید کنندگان اجازه می دهد تا موادی با ویژگی های عملیاتی و فنی منحصر به فرد ایجاد کنند که بر اساس آن می توان انواع مختلفی از چیزها را ساخت.

مواد اولیه

تولید رشته برای چاپگر سه بعدی اغلب بر اساس دو ماده انجام می شود - این و PLA (پلی لاکتید). هر دو ماده الزامات زیست تخریب پذیری، زیست سازگاری، ترموپلاستیسیته را برآورده می کنند و بر اساس منابع تجدیدپذیر، یعنی ذرت و نیشکر هستند. مواد اولیه برای تولید طیف گسترده ای از محصولات در زمینه های پزشکی، غذایی و سایر زمینه ها ایده آل هستند.

فیلامنت برای چاپ روی چاپگر سه بعدی باید از کیفیت بالایی برخوردار باشد تا محصول نهایی ویژگی های عملکردی خود را برآورده کند. فیلامنت پلاستیکی برای چاپگر سه بعدی نوع راحت تری از مواد خام برای چنین تجهیزاتی در مقایسه با گرانول است، زیرا جایگزینی آن آسان است، می توانید همزمان در چندین رنگ چاپ کنید و مصرف مواد به میزان قابل توجهی کمتر است.

ویژگی های تولید

پرینت سه بعدی بسیار گران است که به دلیل هزینه بالای خود مواد مصرفی است. برای کاهش هزینه چاپ، صنعتگران در حال ایجاد دستگاه های قابل حمل برای مصارف خانگی هستند.

بنابراین، شما می توانید فیلامنت را برای چاپگر سه بعدی با دستان خود بسیار ارزان تر ایجاد کنید. از نظر فنی، این فرآیند خیلی پیچیده نیست، نکته اصلی حفظ رژیم دما و نسبت های خاصی از مخلوط است. در نسخه استاندارد، تولید نخ در چند مرحله انجام می شود:

1. ابتدا مخلوط اولیه آماده می شود. برای به دست آوردن ماده ای با پارامترهای مورد نظر، مهم است که اجزای اصلی را به مقدار لازم مخلوط کنید. نخ به دلیل افزودن مواد شیمیایی سایه خاصی به خود می گیرد.رعایت دقیق نسبت ها تضمینی برای ماندگاری رنگ نخ و در آینده خود پلیمر است.
2. در حال بارگیری در پناهگاه پس از آماده سازی، مخلوط وارد مخزن توزیع شده و سپس وارد اکسترودر می شود.
3. یک توده همگن تهیه می شود. تمام اجزای قرار داده شده در اکسترودر تا زمانی که یک توده پلاستیکی ایجاد شود مخلوط می شوند.
4. فیلامنت پلاستیکی برای چاپگر سه بعدی تولید می شود. توده همگن با استفاده از یک پیچ از طریق یک نازل مخصوص فشرده می شود. قطر مشخصی دارد که برابر با ضخامت نخ آینده است.
5. نخ سرد و خشک می شود. پلاستیک چسبناک که قبلاً به شکل نخ است در حمام آب می افتد و در آنجا خنک می شود. آنها همچنین انعطاف پذیری پیدا می کنند. از کولر، نخ تمام شده از طریق غلتک های مخصوص به خشک کن وارد می شود، جایی که تحت تأثیر هوای گرم خشک می شود.

پس از خشک شدن، رشته چاپگر سه بعدی روی یک قرقره پیچیده می شود. به دلیل انعطاف پذیری، استحکام و شکل پذیری، برای استفاده در انواع چاپگرها ایده آل است. قطر نخ متفاوت است - 1.75 میلی متر یا 3 میلی متر، که بسته به نازل های مورد استفاده در تجهیزات متفاوت است. استفاده از رنگدانه های مختلف به شما این امکان را می دهد که به انواع طرح های رنگی برای نخ های پلاستیکی دست یابید.

فیلابوت اورجینال

امکان ساخت رشته های پلاستیکی برای چاپگر سه بعدی وجود دارد، اما برای انجام این کار باید اکسترودر خود را بسازید. نحوه انجام این کار را کمی بعد به شما خواهیم گفت. علاوه بر این، ساده ترین راه خرید دستگاه های قابل حمل و موبایل آماده است، به عنوان مثال، Filabot Original. این تجهیزات تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی به شما امکان تولید رشته های پلاستیکی با قطر 1.75 یا 3 میلی متر را می دهد. این تجهیزات با طیف گسترده ای از پلاستیک ها - ABS، PLA و HIPS کار می کند.

این دستگاه با گرانول های پلاستیکی کار می کند و به شما امکان می دهد دما را تحت کنترل نگه دارید. فیلتری برای جلوگیری از ورود آلاینده ها وجود دارد. قدرت جهانی برای استفاده از دستگاه در خانه کافی است. برای به دست آوردن رنگ های مختلف نخ از رنگ ها استفاده می شود. انتخاب این تجهیزات با بهره وری بالای آن پشتیبانی می شود: تولید یک کیلوگرم نخ حدود 5 ساعت طول می کشد.

فیلابوت وی

یک خط مدرن برای تولید فیلامنت برای چاپگرهای سه بعدی توسط برند Filabot ارائه شده است. تجهیزات با بدنه چوبی بسیار ارزان تر است و می توانید آن را به صورت آماده یا به عنوان یک کیت برای مونتاژ خود خریداری کنید. مانند دستگاهی که در بالا توضیح داده شد، این دستگاه نیز بر اساس انواع محبوب پلاستیک کار می کند. یک پالت رنگ گسترده با استفاده از رنگ های دانه ای به دست می آید. همچنین می توانید فیبر کربن دانه ای را به مخلوط اضافه کنید که استحکام میله تمام شده را افزایش می دهد. این مدل مجهز به دو نازل قابل تعویض است، بنابراین می توانید رشته ای را برای چاپگر سه بعدی با قطر 1.075 یا 3 میلی متر تولید کنید.

Filastruder

در صنعت سه بعدی، اکسترودر Filastruder به دلیل مونتاژ جهانی خود شناخته شده است، که به لطف آن هر کسی می تواند تولید فیلامنت پلاستیکی را در خانه راه اندازی کند. به لطف طراحی هوشمندانه و سهولت استفاده، این مدل برای اکستروژن ایده آل است.

با داشتن چنین دستگاهی در خانه، می توانید با دستان خود رشته هایی برای چاپگرهای سه بعدی ایجاد کنید. تنها نکته این است که نسبت اجزای مورد استفاده و رنگ ها را به درستی انتخاب کنید. این تجهیزات تنها در 12 ساعت کارکرد قادر به تولید 1 کیلوگرم فیلامنت هستند، در حالی که بهره وری نهایی به پارامترهایی مانند قطر نازل، دمای اکستروژن و مواد مورد استفاده بستگی دارد.

اکسترودر لیمن

این دستگاه از این نظر منحصر به فرد است که یکی از اولین دستگاه هایی بود که برای تولید میله های پلاستیکی استفاده شد. قابل ذکر است که طراحی سخت افزار برنده جایزه اصلی مسابقه کارخانه دسکتاپ که در سال 2013 برگزار شد. به دلیل سادگی بسیار زیاد طراحی، خود تجهیزات در مقایسه با سایر آنالوگ ها ارزان ترین هستند. واقعیت جالب دیگر این است که همه دستورالعمل ها در دسترس عموم هستند. می توانید پلان ها را دانلود کنید و یک اکسترودر برای ساخت فیلامنت چاپگر سه بعدی در خانه ایجاد کنید.

درباره ایجاد دستگاه های خانگی

اغلب، کسانی که می خواهند با چاپگرهای سه بعدی کار کنند، شروع به ساخت دستگاه هایی برای تولید رشته پلاستیکی می کنند تا هزینه های خود را کاهش دهند. در واقع، چنین دستگاه هایی، اگرچه مقرون به صرفه و مفید هستند، اما هنوز چندان خوب نیستند:

• ممکن است نخ دارای کیفیت پایین، ضخامت ناکافی یا نادرست باشد که بر تغییر شکل محصول نهایی یا عدم امکان چاپ آن تأثیر می گذارد.
• هنگام گرم شدن، پلاستیک می تواند مواد مضری را آزاد کند که در حین چاپ و در حین پردازش مواد خام باید تنفس کنید.
• پردازش مجدد پلاستیک رنگ شده غیرممکن خواهد بود، زیرا ترکیب پلاستیک و رنگ را نمی دانید.

ایجاد پلاستیک با کیفیت واقعی با استفاده از اکسترودرهای خودساخته دشوار است. بنابراین بهتر است تجهیزات قابل حمل را از برندهای معتبر خریداری کنید.

درباره راه های بدست آوردن نخ ارزان

برای تولید فیلامنت پرینتر سه بعدی باید از گلوله های پلاستیکی آماده ABS استفاده کنید. اما این بسیار گران و پرهزینه است، بنابراین در خانه می توانید مواد را بر اساس یک بطری پلاستیکی معمولی ایجاد کنید. ماهیت رویداد ساده است:

• بطری PET به صورت تکه خرد می شود.
• جرم حاصل تا زمانی که به نقطه ذوب برسد گرم می شود.
• از طریق سوراخ در مکانیسم اکسترودر، نخی با قطر مورد نیاز اکسترود می شود (نوک مسئول آن است).
• نخ پلاستیکی به دست آمده تحت جریان هوا خنک می شود و سپس روی یک درام پیچیده می شود.

به طور کلی، راه اندازی تولید آنقدرها هم که به نظر می رسد سخت نیست. انتخاب مواد با کیفیت بالا برای ساختن فیلامنت قوی، قابل اعتماد، ایمن و مناسب برای استفاده در چاپ سه بعدی دشوارتر است.

به هر حال، برخی از کشورها کمپین های اجتماعی را با هدف بازیافت کلاهک های پلاستیکی انجام می دهند. دانشمندان اسپانیایی پیشنهاد می کنند از آنها رشته های چاپی ایجاد کنند، زیرا درب بطری ها بر اساس پلی اتیلن با چگالی بالا ترموپلاستیک ساخته شده است. چاپ سه بعدی مبتنی بر PET پدیده ای محبوب است که به شما امکان می دهد جایگزین بسیار ارزانی برای پلاستیک PLA یا ABS ایجاد کنید. تنها مشکل این است که این فرآیند در عین اقتصادی بودن، بسیار طولانی است و برای ایجاد نخ به مقدار لازم باید سخت کار کنید.

re:3D مستقر در تگزاس، پیش‌سفارش‌های نسل جدید پرینترهای سه بعدی FDM با فرمت بزرگ Gigabot و اکسترودرهای تخصصی برای چاپ پلاستیک‌های گرانول را می‌پذیرد.

این سازنده کوچک اما موفق مستقر در آستین برای سومین بار وارد کیک استارتر می شود و کمپین های سرمایه گذاری جمعی را برای چاپگر سه بعدی Gigabot در سال 2013 و سپس Open Gigabot در سال 2015 راه اندازی کرده است. همانطور که از نام خط پیداست، این شرکت در قالب بزرگ تخصص دارد. پرینترهای سه بعدی

دستگاه جدید Gigabot X نیز از این قاعده مستثنی نبود - اساساً نوعی از Gigabot 3+ پرچمدار، اما با یک اکسترودر جدید. در حال حاضر، این شرکت سه نسخه از نسل سوم چاپگر سه بعدی را تولید می کند که در اندازه منطقه ساخت و ساز متفاوت است - 590x600x600 میلی متر (Gigabot 3+)، 590x760x600 میلی متر (Gigabot 3+ XL) و 590x760x900 میلی متر 3 + XigaT.

مهندسان re:3D در ابتدا بر روی ایجاد سیستم هایی برای چاپ سه بعدی با زباله های پلاستیکی تمرکز کردند و نه تنها به دلایل سازگاری با محیط زیست، بلکه همچنین صرفه جویی در هزینه ها. توسعه دهندگان به تدریج به سمت هدف حرکت می کنند و مرحله بعدی انتقال به چاپ با گرانول است، زیرا هزینه فیلامنت در مقایسه با پلاستیک دانه بندی شده با همان جرم به راحتی با یک مرتبه افزایش می یابد. علاوه بر این، پلاستیک گرانول در انواع وسیع تری نسبت به رشته های از پیش ساخته شده موجود است.

از من در مورد اکسترودرها پرسیده می شود، یعنی از کجا بخرم، چگونه خودتان آنها را بسازید، و مهمتر از همه، کدام یک بهتر است. بنابراین، تصمیم گرفتم اطلاعات مربوط به سال 2015 را در مورد اکسترودرها به خوانندگان منتقل کنم.

اکسترودر پرینتر سه بعدی چیست؟

اکسترودر چاپگر سه بعدی دستگاهی برای توزیع، ذوب و اکسترود کردن رشته پلاستیکی از طریق نازل است.

امروزه محبوب ترین استاندارد فیلامنت پلاستیکی 1.75 میلی متر است و نازل ها در چاپگرهای سه بعدی خانگی اغلب از 0.25 میلی متر تا 0.5 میلی متر متغیر هستند.
اکسترودر از 2 قسمت تشکیل شده است:
1. مکانیسم تغذیه (فشار) برای نخ پلاستیکی
2. سر چاپ (هات انتها)

ما در این مقاله در مورد مکانیسم خوراک صحبت نخواهیم کرد - اگر افراد علاقه مند وجود داشته باشند، مقاله جداگانه ای خواهم نوشت. وظیفه ما در حال حاضر مقابله با هاتند است.

به عنوان مثال، ما هاتند محبوب فعلی E3D (e3d-online.com) را در نظر خواهیم گرفت.

دستگاه هاتند:

1. بشکه داغ. این قسمت رادیاتور و بلوک گرمایش را به هم متصل می کند، اما نکته اصلی این است که از داخل بشکه عبور می کند و پلاستیک شروع به ذوب شدن می کند. مهمترین نکته در اینجا قسمت باریک وسط صندوق عقب است. این یک مانع حرارتی است، برای جلوگیری از بالا رفتن گرما لازم است، یعنی پلاستیک را مجبور می کنیم در یک نقطه خاص و نه زودتر ذوب شود. اگر پلاستیک زودتر شروع به ذوب شدن کند، این امر مستلزم نیروی اصطکاک بیشتری خواهد بود، زیرا شما باید بیش از حد مذاب حرکت کنید. علاوه بر این، در این منطقه باریک است که به اصطلاح پیستون تشکیل می شود - پلاستیک جامد و ذوب نشده محکم به دیواره های بشکه می چسبد و پلاستیک مذاب را به سمت پایین هل می دهد.
بشکه از فولاد ضد زنگ ساخته شده است، زیرا هدایت حرارتی پایینی دارد.

2. رادیاتور. برای حذف گرما از بالای بشکه استفاده می شود. ساخته شده از آلومینیوم.

3. بلوک گرمایشی. وظیفه اصلی توزیع گرما از بخاری به بشکه و نازل است که در آن پلاستیک ذوب می شود. ساخته شده از آلومینیوم.

4. بخاری. این یک عنصر گرمایش با قطر 6 میلی متر است که در بلوک گرمایش قرار می گیرد. قبلاً از یک مقاومت قدرتمند 5 اهم به عنوان بخاری استفاده می شد، اما اکنون از یک بخاری سرامیکی در آستین فلزی استفاده می شود. می توانید با جستجوی عبارت "12v Ceramic Cartridge Heater" یکی را در Ebay پیدا کنید.

5. نازل. قطر نازل ها می تواند از 0.2 تا 1 میلی متر باشد؛ در حال حاضر رایج ترین و کاربردی ترین نازل ها 0.4 میلی متر هستند، زیرا آنها بین سرعت و کیفیت چاپ سازش ایجاد می کنند. تکیه گاه معمولاً از برنج ساخته می شود.

کدام هاتند را انتخاب کنید؟

انتخاب بسیار بزرگ است و در حال حاضر بیش از 10 نوع طرح هوتند موجود است، بنابراین من کل تنوع را توصیف نمی کنم و خودم را به توصیه هایم محدود می کنم.

جی سر.در طول 3 سال، من بسیاری از هاتندهای J-head را امتحان کردم - نمونه های اصلی، چندین نسخه و نسخه های زیادی از تولید کنندگان چینی وجود داشت. بنابراین، می توانم با اطمینان بگویم که طراحی J-head به خوبی کار می کند و جمع و جور است. پلاستیک نسوز به عنوان یک مانع حرارتی استفاده می شود و داخل هاتند یک لوله تفلون وجود دارد، بنابراین بدون هیچ مشکلی PLA را با پلاستیک چاپ می کند، برخلاف هاتندهای فلزی که اگر PLA قبل از نیاز ذوب شود، می تواند گیر کند.

E3Dv6.هوتندهای اثبات شده این شرکت همچنان به محبوبیت خود ادامه می دهند. به نظر من دلیل موفقیت آنها این است که آنها به سادگی نقشه ها را در مالکیت عمومی پست کردند و در واقع یک هوتند تمام فلزی خوب ساختند - آنطور که باید کار می کند.

آیا ارزش دارد خودتان آن را انجام دهید؟

اگر می‌خواهید قطر نازل‌های مختلف را آزمایش کنید و اگر به چندین هاتند نیاز دارید، با ساختن هاتند خودتان، می‌توانید مقدار زیادی پول صرفه‌جویی کنید.

شما می توانید فقط با یک ماشین تراش و مجموعه ای از مته های نازک که کار با آنها بسیار دشوار است (0.2-0.4 میلی متر) از پس کار برآیید. تنها کاری که باید انجام دهید خرید بخاری و ترمیستور است. بنابراین، بیایید معقولانه فکر کنیم - اگر استاد تراشکاری فلزی نیستید، تنها یک گزینه دارید - یک هاتند آماده بخرید.

هنگام انتخاب یک هاتند، نباید با خرید یک طرح آزمایش نشده، یا با قیمت عجیب و غریب ارزان، در هزینه خود صرفه جویی کنید - از این گذشته، این یک ابزار کار برای چاپگر است و کیفیت چاپ به آن بستگی دارد.

از کجا هاتند بخریم

به عنوان مثال، با جستجوی عبارت «چاپگر سه بعدی داغ»، می‌توانید انتخاب زیادی را در ebay.com پیدا کنید. و همچنین در فروشگاه های آنلاین فروش قطعات یدکی پرینترهای سه بعدی. مطمئن شوید که پکیج دارای ترمیستور و المنت گرمایشی باشد، در غیر این صورت باید جداگانه به دنبال آنها بگردید.